Redigerer Z-Wave

'''Z-Wave''' er en [[Protokoll (datamaskiner)|protokoll]] for styring av  [[smarthus]]. Det blir markedsført mot husholdninger og hjemautomasjon, og er ment å skulle være en enkel og pålitelig metode for å [[lysstyring|styre lys]], [[VVS]], [[alarm]]er, [[hjemmekino]], gardiner eller [[persienner]], [[svømmebasseng]], [[garasjeportåpner]] og [[smartlås|dørlåser]]. Det finnes hundrevis av Z-Wave-produkter som kan knyttes sammen, og mer enn 35 millioner enheter har blitt solgt siden 2005.<ref>http://products.Z-Wavealliance.org/</ref>  Z-Wave ble utviklet av den danske gründerbedriften Zen-Sys, og ble kjøpt opp av Sigma Design i 2008.

Et Z-Wave-system for hjemautomasjon kan fjernstyres via internett, via en Z-Wave-[[gateway (telekommunikasjon)|gateway]] eller [[hjemmesentral]] som fungerer som både [[Nav (nettverk)|nav]] og portal til internett.<ref>{{Cite web|url=http://www.digitaltrends.com/home/smarten-dumb-house-Z-Wave-automation/|title=Smarten up your dumb house with Z-Wave automation|website=Digital Trends|language=en-US|access-date=2016-03-12}}</ref>

== Lovlighet ==
For at Z-Wave-utstyr skal kunne selges og brukes i Europa må det være [[CE-direktiver|CE-merket]] og følge europeisk lovverk på lik linje med annen [[elektronikk]] forøvrig.<ref>{{Kilde www|url=https://www.nkom.no/frekvenser-og-elektronisk-utstyr/import|tittel=Import og salg av utstyr|besøksdato=2021-06-24|språk=no|verk=Nkom}}</ref><ref>{{Kilde www|url=https://lovdata.no/dokument/SF/forskrift/2012-01-19-77|tittel=Forskrift om generelle tillatelser til bruk av frekvenser (fribruksforskriften) - Lovdata|besøksdato=2021-06-24|verk=lovdata.no}}</ref> Dette innebærer blant annet at man må bruke den europeiske varianten av Z-Wave som går på 868,42 [[MHz]]. Særlig vil bruk av amerikanske varianter (som går på 908,42 MHz) i Norge være forbudt, og kan føre til alvorlige forstyrrelser på samfunnsviktige tjenester som [[Mobiltelefoni i Norge|mobiltelefonsystemet]] i området.<ref>{{Kilde www|url=https://www.nkom.no/frekvenser-og-elektronisk-utstyr/import/produksjon-import-og-salg-av-utstyr|tittel=Produksjon, import og salg av utstyr|besøksdato=2021-06-24|språk=no|verk=Nkom}}</ref><ref>{{Kilde www|url=https://www.nkom.no/frekvenser-og-elektronisk-utstyr/tillatelse-til-a-bruke-frekvenser/frekvenstillatelser|tittel=Frekvenstillatelser|besøksdato=2021-06-24|språk=no|verk=Nkom}}</ref>

== Tekniske egenskaper ==

=== Radio ===
Z-Wave<ref>{{Kilde www|url=https://z-wavealliance.org/xunison-announces-their-all-in-one-smart-home-hub-the-x-brain-at-ces-2019/|tittel=Xunison announces their All-in-One smart home hub, the X-Brain, at CES 2019|besøksdato=2021-12-07|dato=2019-01-08|språk=en-US|verk=Z-Wave Alliance|arkiv-dato=2021-12-07|arkiv-url=https://web.archive.org/web/20211207054738/https://z-wavealliance.org/xunison-announces-their-all-in-one-smart-home-hub-the-x-brain-at-ces-2019/|url-status=yes}}</ref> er designet for å gi pålitelig overføring av små [[datapakker]] på datahastigheter opp til 100 [[kbit/s]] med lav [[latens]].<ref>{{Cite web|url=http://z-wavealliance.org/about_Z-Wave_technology/|title=About Z-Wave Technology|date=mars 2013|accessdate=2013-05-13|archive-date=2018-07-19|archive-url=https://web.archive.org/web/20180719144533/https://z-wavealliance.org/about_z-wave_technology/|url-status=yes}}</ref> Hastigheten er 40 kbit/s (9.6 kbit/s med gamle databrikker) og egner seg for overføring av sigaler fra sensorer og fjernkontroller,<ref name=":0">{{Cite web|url=http://www.embedded.com/design/connectivity/4025721/Catching-the-Z-Wave|title=Catching the Z-Wave|last=Galeev|first=Mikhail T.|website=Embedded|access-date=2016-03-12}}</ref> i motsetning til f. eks. [[Wi-Fi]] som er utviklet primært for høy datahastighet. Rekkevidden mellom to [[Node (informatikk)|noder]] er ca 30 meter, og signalene kan hoppe fra node til node opp til fire ganger. Dette gir nok dekning for de fleste bolighus.

[[Modulasjon]]en er [[Manchester-kode]].<ref name="eetimes1">{{Cite web|url=http://www.embedded.com/design/connectivity/4025721/Catching-the-Z-Wave|title=Catching the Z-Wave &#124; Embedded|date=2006-10-02|publisher=embedded.com|author=Mikhail T. Galeev|accessdate=2015-07-26}}</ref>

Z-Wave bruker [[ISM-bånd|ISM]]-båndet.<ref>{{Cite web|url=http://www.sigmadesigns.com/zwave_frequency_coverage.php|title=Z-Wave : Home control|last=Online|first=Sigma Designs|website=www.sigmadesigns.com|access-date=2016-03-12|url-status=dead|archiveurl=https://web.archive.org/web/20140717060540/http://www.sigmadesigns.com/zwave_frequency_coverage.php|archivedate=2014-07-17|tittel=Arkivert kopi|besøksdato=2016-03-12|arkivurl=https://web.archive.org/web/20140717060540/http://www.sigmadesigns.com/zwave_frequency_coverage.php|arkivdato=2014-07-17|url-status=død}} {{Kilde www |url=http://www.sigmadesigns.com/zwave_frequency_coverage.php |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2016-06-15 |arkiv-dato=2014-07-17 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20140717060540/http://www.sigmadesigns.com/zwave_frequency_coverage.php |url-status=unfit }}</ref> I Europa opererer systemet på 868,42 [[MHz]], 908,42 MHz i USA og Canada, og andre frekvenser i andre land avhengig av regelverk. Dette båndet konkurrerer med noen eldre trådløse telefoner (CT2-standarden, som var i brukt tidlig på 1990-tallet), men unngår interferens med Wi-Fi, [[Blåtann|Bluetooth]] og andre systemer som opererer på 2,4 GHz-båndet. De lavere lagene, MAC og PHY, er beskrevet av ITU-T G. 9959<ref>{{Cite web|url=http://www.eeherald.com/section/newss/nwss201201173.html|title=ITU-T G.9959 standard is close to Z-Wave tech|date=17. januar 2012|accessdate=2013-05-13|url-status=dead|archiveurl=https://web.archive.org/web/20130617161347/http://www.eeherald.com/section/newss/nwss201201173.html|archivedate=2013-06-17|tittel=Arkivert kopi|besøksdato=2013-05-13|arkivurl=https://web.archive.org/web/20130617161347/http://www.eeherald.com/section/newss/nwss201201173.html|arkivdato=2013-06-17|url-status=død}} {{Kilde www |url=http://www.eeherald.com/section/newss/nwss201201173.html |tittel=Arkivert kopi |besøksdato=2016-06-15 |arkiv-dato=2013-06-17 |arkiv-url=https://web.archive.org/web/20130617161347/http://www.eeherald.com/section/newss/nwss201201173.html |url-status=yes }}</ref> og fullt ut bakover-kompatibel. Z-Wave-tranceiverchips blir levert av Sigma Designs og Mitsumi. Utgangseffekten er 1&#x20;mW eller 0 dBm.

=== Nettverksoppsett, topologi og ruting ===
Z-Wave baserer seg på en kilde-rutet [[meshnettverk]]arkitektur. Enheter kan kommunisere med hverandre via mellomliggende noder. Slik kan signalene finne veier rundt hindringer og radioskygger i huset.<ref name=":0"/> En melding fra node A til node C kan leveres selv om de to nodene ikke ligger innenfor rekkevidde, forutsatt at det finnes en node B som kan kommunisere både med A og C. Hvis den foretrukne ruten ikke er tilgjengelig, vil senderen prøve andre ruter til den finner en vei frem til node C. Derfor kan et Z-Wave-nettverk dekke et mye større område enn en enkelt enhet. Imidlertid kan mange slike hopp forårsake en liten forsinkelse i systemet.<ref>{{Cite web|last=Loughlin|first=Thomas|title=Z-Wave Christmas Lights|url=http://thomasloughlin.com/Z-Wave-christmas-lights/|publisher=Thomas Loughlin|accessdate=3. desember 2012|quote=Any further and I would see a slow down in the control of any device on the network.  We did get it to work at about 130 feet but it took about 3 minutes for the device to get the on/off message.|archive-date=2020-09-24|archive-url=https://web.archive.org/web/20200924133116/http://thomasloughlin.com/z-wave-christmas-lights/|url-status=yes}}</ref>

Det enkleste oppsettet er en enkelt enhet og en primærkontroller. Flere enheter kan legges til etterhvert som det er behov for dem. Flere fjernkontroller kan også legges til, og de kan være innebygget i nøkkelringer eller veggbrytere, eller de kan være PC-styrte enheter. Et Z-Wave-nettverk kan bestå av opp til 232 enheter, med mulighet for å [[Bro (datanettverk)|koble flere nettverk sammen]] hvis det trengs flere enheter. 

En enhet må «legges til» i Z-Wave-nettverket før nettverket kan styre den. Dette skjer ved å trykke på knapper på enheten og på fjernkontrollen i en bestemt rekkefølge, og trenger bare å gjøres én gang.  Enhetene kan fjernes fra Z-Wave-nettverket ved en tilsvarende prosess. Kontrolleren lærer signalstyrken mellom enhetene når de registreres i nettverket, og derfor bør enhetene være på sin faste plass når de legges til. 

Hvert Z-Wave-nettverk har en nettverks-ID, og hver enhet igjen er identifisert ved en Node-ID. Nettverks-ID er felles identifisering av alle noder som tilhører ett logisk Z-Wave-nettverk. Nettverks-ID har en lengde på 4 byte (32-bits), og blir tildelt hver enhet av primær-kontrolleren når enheten blir lagt til nettverket. Noder med forskjellige nettverks-ID-er kan ikke kommunisere med hverandre. Node-ID er adressen til en enkelt node i nettverket. En node-ID har en lengde på 1 byte (8 biter) og må være unikt i sitt nettverk.<ref>{{Cite web|url=http://www.vesternet.com/understanding-Z-Wave-networks|title=Understanding Z-Wave Networks, Nodes & Devices| publisher=Vesternet.com| accessdate=2012-11-19| url-status=dead| archiveurl=https://web.archive.org/web/20121213015518/http://www.vesternet.com/understanding-z-wave-networks| archivedate=2012-12-13| arkivurl=https://web.archive.org/web/20121213015518/http://www.vesternet.com/understanding-z-wave-networks| arkivdato=2012-12-13| url-status=død}}</ref>

Z-Wave-enheter kan operere i strømsparingsmodus, og dermed redusere strømforbruket. Hvis Z-Wave-enheter skal være i stand til å rute tilfeldige meldinger, kan de ikke være i hvilemodus. Derfor er ikke batteridrevne enheter utformet som repeatere. Mobile enheter, for eksempel fjernkontroller, er også utelukket siden Z-Wave forutsetter at alle enheter i nettverket forblir i sin opprinnelige posisjon.

=== Sikkerhet ===
Z-Wave er basert på et egenutviklet design. Selv om det har vært gjort forskning på systemer på hjemautomasjon basert på [[ZigBee]]- og X10-protokoller, er forskningen på [[Stakk (datastruktur)|stakk-lagene]] i  Z-Wave-protokollen i sin begynnelse, ettersom dette forutsetter at det produseres radioenheter og tilhørende programvare som kan fange opp datapakker i disse nettverkene.<ref name="sensep">{{Cite web|url=https://sensepost.com/cms/resources/conferences/2013/bh_zwave/Security%20Evaluation%20of%20Z-Wave_WP.pdf|title=Security Evaluation of the Z-Wave Wireless Protocol|publisher=Sense Post|date=2013|first=Behrang|last=Fouladi}}</ref><ref name="scapy-radio">{{Cite web|url=https://www.blackhat.com/docs/us-14/materials/us-14-Picod-Bringing-Software-Defined-Radio-To-The-Penetration-Testing-Community-WP.pdf|title=Bringing Software Defined Radio to the Penetration Testing Community|publisher=BlackHat USA|date=2014|first1=Jean-Michel|last1=Picod|first2=Arnaud|last2=Lebrun|first3=Jonathan-Christofer|last3=Demay}}</ref> En sårbarhet ble avdekket i AES-krypterte Z-Wave-dørlåser som kunne utnyttes til å fjernstyre og låse opp dører uten adgang til krypteringsnøkler. På grunn av de endrede nøklene, ville de påfølgende meldingene i nettverket som «døren er åpen» bli ignorert av nettverket.<ref name="sensep"/> Dette sikkerhetsproblemet skyldtes ikke en svakhet i Z-Wave-protokollen, men en feil i implementeringen.

=== Maskinvare ===
Brikkene i Z-Wave-noder er ZW0201, bygget rundt en Intel MCS-51 [[mikrokontroller]] med intern klokkefrekvens på 16&#x20;MHz.<ref>{{Kilde www|url=https://xunison.com/what-is-z-wave/|tittel=What is Z-Wave? How does it work? 2021 Guide to Z-Wave|besøksdato=2021-12-07|dato=2021-11-04|språk=en-US|verk=Xunison|arkiv-dato=2021-12-07|arkiv-url=https://web.archive.org/web/20211207054735/https://xunison.com/what-is-z-wave/|url-status=yes}}</ref> RF-delen av brikken inneholder en GisFSK- sender og -mottaker, hvor frekvensen bestemmes av programvaren. Med en strømforsyning 2,2 - 3,6 volt, bruker den  23 mA i sendemodus.<ref name=":0"/>

== Se også ==
* [[Matter (standard)]]

== Referanser ==
<references />

== Eksterne lenker ==
* {{Offisielle lenker}}
* {{Språkikon|en}} [https://github.com/OpenZWave Open Z-Wave project]

[[Kategori:Mobiltelekommunikasjonsstandarder]]
[[Kategori:Informatikk og samfunn]]
[[Kategori:Nettverksprotokoller]]
[[Kategori:Automatikk]]